Proces produkcji przezroczystych arkuszy PET i kluczowe punkty

Istnieje wiele rodzajów folii z tworzyw sztucznych, które są szeroko stosowane. Obecnie głównymi rodzajami są polichlorek winylu, polistyren i poliester (PET)Wśród nich płyty PET charakteryzują się dobrymi parametrami użytkowymi, spełniają krajowe wymagania dotyczące higieny wyrobów formowanych oraz międzynarodowe wymagania dotyczące ochrony środowiska, a ponadto są płytami przyjaznymi dla środowiska.

Surowce do produkcji arkuszy PET

Podobnie jak w przypadku innych tworzyw sztucznych, parametry arkuszy PET są ściśle związane z masą cząsteczkową, a lepkość istotna determinuje masę cząsteczkową. Im wyższa lepkość istotna, tym lepsze właściwości fizyczne i chemiczne, ale gorsza płynność, co utrudnia formowanie. Im niższa lepkość istotna, tym gorsze właściwości fizyczne i chemiczne oraz niższa udarność. Dlatego lepkość istotna przezroczystych arkuszy PET powinna wynosić od 0.8 dl/g do 0.9 dl/g.

Proces produkcji PET

Głównym sprzętem produkcyjnym do produkcji przezroczystych arkuszy PET są: wieża krystalizacyjna, wieża susząca, wytłaczarka, głowica matrycowa, trójwalcowa kalandra i nawijarka.

Proces produkcyjny przebiega następująco: krystalizacja surowca → suszenie → uplastycznianie przez wytłaczanie → formowanie przez wytłaczanie → kalandrowanie i kształtowanie → nawijanie produktów.

Pierwszym krokiem jest krystalizacja

Plastry PET są podgrzewane i krystalizowane w wieży krystalizacyjnej w celu uporządkowania cząsteczek, a następnie temperatura zeszklenia plastrów jest zwiększana, aby zapobiec przywieraniu podczas procesu suszenia i zatykaniu się zasobnika.

Krystalizacja jest zazwyczaj niezbędnym etapem, który trwa od 30 do 90 minut, a temperatura jest niższa niż 149°C.

Krok 2: Suszenie

W wysokich temperaturach woda może powodować hydrolizę i degradację PET, co prowadzi do zmniejszenia jego charakterystycznej przyczepności. Jego właściwości fizyczne, zwłaszcza udarność, będą się zmniejszać wraz ze spadkiem masy cząsteczkowej. Dlatego PET należy wysuszyć przed wytłaczaniem w stanie stopionym, aby zmniejszyć zawartość wilgoci, a jego zawartość wilgoci powinna być mniejsza niż 0.005%.

Do suszenia używa się suszarki osuszającej. Ponieważ materiał PET jest higroskopijny, woda wnika w powierzchnię plastra, tworząc wiązania molekularne, a część wody pozostaje głęboko w jego wnętrzu, co utrudnia suszenie. Z tego powodu nie można użyć zwykłego gorącego powietrza.

Temperatura punktu rosy gorącego powietrza musi być niższa niż -40°C. Gorące powietrze jest kierowane do leja suszącego przez zamkniętą pętlę w celu zapewnienia ciągłego suszenia.

Trzecim krokiem jest formowanie ekstruzyjne

Po krystalizacji i wysuszeniu PET przekształca się w polimer o określonej temperaturze topnienia. Temperatura formowania polimeru jest wysoka, a zakres regulacji temperatury jest wąski.

Ślimak barierowy przeznaczony do poliestru służy do oddzielania niestopionego granulatu od stopu, co sprzyja dłuższemu procesowi ścinania i zwiększa wydajność wytłaczarki.

Zastosowano elastyczną głowicę matrycy z opływowym prętem zaporowym. Głowica ma kształt ostro zakończonego stożka, a opływowy kanał przepływu i krawędź matrycy bez zarysowań powinny zapewniać dobrą jakość powierzchni. Grzałka głowicy matrycy pełni funkcję opróżniania i czyszczenia. Szczelina między krawędziami matrycy powinna zapewniać dobrą równomierność. Równomierna szczelina między krawędziami matrycy ma bezpośredni wpływ na odchyłki grubości poprzecznej i płaskość blachy po kalandrowaniu.

Podczas wytłaczania arkuszy odpowiednie temperatury przedniej części korpusu, środkowej części korpusu, tylnej części korpusu, zmieniacza sit i matrycy wynoszą odpowiednio 240°C–260°C, 265°C–275°C, 260°C–265°C, 260°C–265°C i 255°C–265°C.

Krok 4: Ostudź i stęż

Po wyjściu z matrycy, stop trafia bezpośrednio do trójwalcowego kalandra, gdzie jest kalandrowany i schładzany. Odległość między trójwalcowym kalandrem a matrycą wynosi zazwyczaj około 8 cm. Zbyt duża odległość powoduje, że arkusz łatwo się wygina i marszczy, co skutkuje niską jakością wykończenia. Ponadto, ze względu na dużą odległość, odprowadzanie ciepła i schładzanie są zbyt wolne, co prowadzi do krystalizacji i bielenia, co nie sprzyja kalandrowaniu.

Kalander trójwalcowy składa się z trzech walców: górnego, środkowego i dolnego. Oś środkowego walca jest nieruchoma. Podczas chłodzenia i kalandrowania temperatura powierzchni walca wynosi 40°C-50°C, a osie górnego i dolnego walca mogą się poruszać w górę i w dół. Szczelinę między walcami reguluje się poprzez przesuwanie osi w górę i w dół. Temperatury górnego i dolnego walca wynoszą odpowiednio 30°C-60°C i 52°C-68°C. Trzy walce powinny zapewniać synchronizację prędkości, a prędkość powinna być wyższa niż prędkość wytłaczania. Celem jest kompensacja rozszerzania się materiału po opuszczeniu matrycy i zmniejszenie naprężeń wewnętrznych arkusza, co zapobiega powstawaniu zmarszczek.

PET krystalizuje w zakresie temperatur 100–250°C, a najszybsza krystalizacja odbywa się w zakresie 140–180°C, co oznacza, że ​​krystalizacja może zakończyć się w zaledwie kilka sekund. PET musi szybko przejść przez tę strefę temperatur krystalizacji, a temperatura trzech rolek musi być ściśle kontrolowana.

Piąty krok to ciągnięcie i nawijanie

Arkusz przechodzi przez wałek kalandra i wchodzi do urządzenia naciągowego poprzez wałek prowadzący. Urządzenie naciągowe składa się z aktywnego wałka gumowego i pasywnego wałka gumowego. Ciśnienie powietrza mocno dociska oba wałki, aby zapobiec spłaszczeniu arkusza przez wałek kalandra podczas przechodzenia przez oba wałki i wciągania go do urządzenia nawijającego.

Proces produkcji folii PET

(1) Podstawowymi warunkami produkcji przezroczystych arkuszy PET są czas suszenia i kontrola punktu rosy gorącego powietrza. Efekt suszenia bezpośrednio determinuje właściwości fizyczne i mechaniczne oraz proces produkcji arkusza.
Podczas suszenia należy zwracać uwagę na kontrolę temperatury i czasu suszenia. Temperatura i czas suszenia nie powinny być ani zbyt wysokie, ani zbyt niskie. Jeśli nie można obniżyć punktu rosy, należy sprawdzić stan sita molekularnego. Zużyte sito molekularne nie jest w stanie absorbować wilgoci z powietrza, co uniemożliwia osiągnięcie celu suszenia i krojenia. W takim przypadku należy wymienić sito molekularne.

(2) Jeżeli temperatura stopu przekracza 280°C, Arkusz PET Zmieni kolor lub ulegnie rozkładowi. Dlatego temperatura topnienia powinna być utrzymywana poniżej 280°C.

(3) Szczelina między krawędzią matrycy głowicy gwinciarskiej decyduje o płaskości i jednorodności grubości arkusza. Temperatura trzech walców odgrywa kluczową rolę w transparentności i wykończeniu powierzchni arkusza. Stop PET musi szybko ominąć strefę o największej szybkości krystalizacji i natychmiast obniżyć temperaturę topnienia poniżej temperatury krystalizacji. Dlatego odległość między głowicą gwinciarską a walcem kalandra jest szczególnie ważna.